Этот рисунок иллюстрирует результат распределенного температурного зондирования с использованием перфторированного градуированного индексного пластикового оптического волокна (POF). Верхняя диаграмма показывает структуру чувствительного POF, в том числе 7,0-сантиметровый охлажденный сечение. На нижнем графике представлено измеренное распределение сдвига частоты Brillouin вдоль POF, что четко указывает на изменение температуры в охлажденной области. Кредит: Национальный университет Йокогама
Ученые разработали новый подход для значительного улучшения пространственного разрешения распределенного температурного зондирования с использованием пластиковых оптических волокон (POF). Их работа демонстрирует успешное обнаружение изменений температуры на коротких расстояниях, достигая теоретического пространственного разрешения приблизительно 4,8 сантиметра.
Их исследование опубликовано в Технология оптического волокнаПолем
«Наша работа решает критическую проблему в распределенном оптоволоконном зондировании, раздвигая границы пространственного разрешения»,-сказал профессор Йосуке Мизуно из Национального университета Йокогама.
«Оптимизируя амплитуду модуляции и длину волокна, мы разблокировали новые возможности для чувства температуры с высоким разрешением, что может иметь важные применения в таких областях, как мониторинг структурного здоровья и контроль промышленного процесса».
Распределенные оптические волокно -датчики на основе рассеяния Бриллуина широко используются для измерения изменений деформации и температуры вдоль оптических волокон. Тем не менее, достижение высокого пространственного разрешения традиционно ограничено шумовым интерферентом и физическими свойствами чувствительных волокон. В новом подходе команды используются перфторированные градуированные POF, которые обладают уникальными свойствами, включая высокотемпературную чувствительность и низкую чувствительность деформации, что делает их идеальными для точных температурных измерений.
Схематическая настройка Bocdr. DAQ: Получение данных, EDFA: Усилитель волокна, легированный Erbium, ESA: Анализатор электрического спектра, FG: генератор функций, Fut: Fiber On Test, PD: Фотография, PSCR: поляризационный скремблер. Кредит: Технология оптического волокна (2025). Doi: 10.1016/j.yofte.2025.104144
Исследователи показали, что, уменьшая длину волокна по сравнению с диапазоном измерений, они могут подавлять шум и увеличить амплитуду модуляции, улучшая пространственное разрешение. Этот метод позволил им с высокой точностью обнаружить 7,0-сантиметрового охлажденного секции, демонстрируя потенциал для мониторинга локализованных изменений температуры в реальных приложениях.
Выводы команды открывают новые возможности для достижения в области технологий распределенного зондирования. Будущая работа будет изучать расширение длины зондирования при сохранении высокого пространственного разрешения, а также применяет этот метод для измерения других физических параметров, таких как давление и влажность. Исследователи также стремятся уточнить систему практического использования в критических приложениях, включая мониторинг инфраструктуры и промышленную диагностику.
«Этот прорыв представляет собой значительный прогресс в технологии оптоволоконного зондирования»,-сказал профессор Мизуно. «Мы рады продолжить уточнение этого подхода и изучить его потенциал для решения реальных проблем».
Исследовательская группа включает в себя Сейгу Очи и Йосуке Мизуно из инженерного факультета, Национальный университет Йокогама, а также Кейта Кикучи, Шоуто Цуругай и Хейнг Ли из Высшей школы инженерии и науки, Технологического института Шибауры.
Больше информации:
Seiga Ochi и др., Распределенная температура с высоким разрешением вдоль полимерного оптического волокна с использованием отражательной рефлектометрии Brillouin Optical Correlation-Domain, Технология оптического волокна (2025). Doi: 10.1016/j.yofte.2025.104144
Предоставлено Национальным университетом Йокогама
Этот документ подлежит авторским правам. Помимо каких -либо справедливых сделок с целью частного исследования или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только для информационных целей.
